Cỗ máy siêu việt của Google vừa công khai có thể thay đổi thế giới
Google Sycamore là một hệ thống máy tính lượng tử có năng lực tính toán gấp hàng triệu lần siêu máy tính mạnh nhất thế giới hiện nay, hứa hẹn một tương lai mới cho khoa học.
Hôm 23/10, CEO Google Sundar Pichai đích thân viết bài giới thiệu về máy tính lượng tử dành cho tương lai. Ông khẳng định Sycamore chỉ mất 200 giây để giải xong bài toán khó tới mức siêu máy tính mạnh nhất thế giới hiện nay phải mất hàng nghìn năm mới có thể giải quyết. Nó đã đạt đến cấp độ "ưu thế lượng tử" và là bệ phóng để phát triển AI lên tầm cao mới.
Ảnh: Gizmodo.
Sức mạnh của cỗ máy này đến từ cách lưu trữ và xử lý thông tin. Trên máy tính thông thường, dữ liệu chỉ tồn tại ở trạng thái 1 hoặc 0 trong một thời điểm. Máy tính lượng tử sử dụng các bit lượng tử (qubit), sự kết hợp đồng thời cả 2 giá trị này.
Ảnh: Gizmodo.
Tác giả Ryan F. Mandelbaum của Gizmodo may mắn có chuyến viếng thăm trung tâm nghiên cứu khoa học của Google, nơi đặt siêu máy tính lượng tử Sycamore. Đó là một tòa nhà trông bình thường tại Goleta, California (Mỹ), có thể là trụ sở của bất kỳ công ty nào. Nhưng kỳ thực bên trong là đội ngũ nhà khoa học máy tính, nhà vật lý đang nghiên cứu và tạo ra cỗ máy chưa từng xuất hiện trên thế giới. Google khẳng định dự án này đã khởi động từ năm 2006.
Ảnh: Gizmodo.
Cửa kính bên ngoài phòng nghiên cứu lượng tử có logo Google, thoạt trông khá đơn điệu. Theo nhà khoa học Hartmut Neven, giám đốc kỹ thuật của dự án máy tính lượng tử, thành công này có ý nghĩa tương tự sự kiện phóng vệ tinh Sputnik bay vòng quanh Trái đất.
Ảnh: Gizmodo.
Sycamore sử dụng trạng thái "qubit" thay vì "1" và "0" như máy tính truyền thống. Hình dạng vật lý của "qubit" là một sợi dây siêu dẫn cực nhỏ, quấn tròn thành hình dấu cộng. Các chip được xếp dưới cùng của cỗ máy, ở một khoang chân không. Để hoạt động được, chip lượng tử đòi hỏi phải duy trì nhiệt độ rất thấp, khoảng 15 mK, tương đương -273 độ C.
Ảnh: Gizmodo.
Tương tự các dự án khoa học khác, cỗ máy Sycamore được phát triển trong hàng chục năm, trải qua nhiều thử nghiệm trước khi đạt đến thành công. Riêng chip lượng tử, các chuyên gia của Google đã phát triển nhiều thiết kế khác nhau trước khi chọn được nguyên mẫu phù hợp. Đây là hình ảnh những con chíp lượng tử được tạo ra từ khi bắt đầu dự án.
Ảnh: Gizmodo.
Google thiết kế ra một sản phẩm thử nghiệm mang tên "Quantum Supremacy" để kiểm tra ưu thế của máy tính lượng tử so với siêu máy tính truyền thống. Ryan F. Mandelbaum chụp lại hình ảnh sơ đồ một mạch lượng tử được dùng trong Quantum Supremacy. Mạch này đã chạy trên vi xử lý của Sycamore.
Ảnh: Gizmodo.
Với sự giúp đỡ của nhà vật lý Scott Aaronson (Đại học Texas), Google ứng dụng Quantum Supremacy để tạo ra những bit ngẫu nhiên có thể dùng trong các lĩnh vực như mã hóa hay xổ số. Với thử nghiệm này, Google chứng minh máy tính lượng tử làm được những việc mà siêu máy tính cổ điển không thể thực hiện. Đây sẽ là công cụ đắc lực để đẩy nhanh sự phát triển của AI, xử lý dữ liệu lớn. Nói một cách đơn giản, nhân loại đang đứng trước cơ hội để tiến hoá về mặt công nghệ nhanh hơn gấp nhiều lần trước đây.
Ảnh: Gizmodo.